كيف تدعم المحولات الهجينة تقنية خفض الذروة وإدارة الأحمال

تكاليف الكهرباء للمؤسسات التجارية والصناعية لا تتحدد فقط بناءً على كمية الطاقة المستهلكة، بل أيضًا حسب وقت الاستهلاك. وغالبًا ما تمثّل رسوم الطلب الأقصى — أي أعلى مستوى لاستهلاك الطاقة خلال دورة الفوترة — ما بين ٣٠ إلى ٧٠ في المئة من فاتورة الكهرباء الخاصة بالمؤسسة. ولا توجد حلول فعّالة للتحكم في رسوم الطلب الأقصى إذا اعتمدت المؤسسة فقط على طاقة الشبكة التقليدية. أما الحل الذكي المتكامل فيكمن في استخدام عاكس هجين الذي يجمع بين توليد الطاقة الشمسية، وتخزين البطاريات، والطاقة من الشبكة الكهربائية في جهاز واحد يُدار بذكاء لتنظيم تدفق الطاقة، ويتيح كلاً من تقليص الذروة (Peak Shaving) والإدارة النشطة للأحمال. وتوفّر شركة شينتشن ويتو هونغدا الصناعية المحدودة، وهي شركة تقنية عالية الحاصلة على شهادات الأيزو والسي إي والـFCC، محولات هجينة وأنظمة تخزين طاقة لهذا الغرض.

خفض تكاليف الكهرباء باستخدام إدارة ذكية للطاقة

يعتمد تقليص الذروة على مبدأٍ بسيطٍ للغاية: إذ يتم تفريغ طاقة البطارية أثناء فترات الاستهلاك المرتفع، وإعادة شحنها أثناء فترات الاستهلاك المنخفض (حيث تكون تكلفة الكهرباء أقل في فترات الاستهلاك المنخفض). وتؤتمت هذه العملية عبر المحولات الهجينة باستخدام خوارزميات ذكية:

تحسين التعرفة حسب أوقات الاستخدام (TOU): حيث يقوم المحول بتخزين الطاقة عندما تكون أسعار الكهرباء المقدمة من شركة التوزيع في أدنى مستوياتها، وتفريغها خلال الفترات التي تكون فيها الأسعار في أعلى مستوياتها (ساعات الذروة المنخفضة، وساعات الذروة الشمسية ظهراً، وساعات الذروة العالية).

الحد من الطلب: يراقب المحول الكهربائي استهلاك الطاقة الفعلي للمنشأة في الوقت الفعلي، ويُكمّل تلقائيًّا وفورًا طاقة الشبكة باستخدام طاقة البطارية عندما يصل الاستهلاك إلى الحد الأقصى المُحدَّد مسبقًا للطلب، وذلك لتفادي الانتقال إلى مستوى سعري أعلى للطلب.

تتبع الأحمال: يتميّز المحول الكهربائي الهجين بإمكانية تعلُّم نمط الاستخدام العادي للمنشأة، ويُفرغ تلقائيًّا طاقة البطارية قبل التوقُّع بوصول أوجه الذروة في الاستهلاك.

تتمتّع سلسلة منتجات المحول الكهربائي الهجين وأنظمة تخزين الطاقة المنزلية والتجارية من شركة WTHD بوظيفة ذكية لإدارة الطاقة لتنفيذ العمليات المذكورة أعلاه تلقائيًّا، مما يؤدي إلى خفض فواتير الكهرباء دون الحاجة إلى أي تدخل يدوي.

استخدام المحولات الكهربائية الهجينة للحد من ذروة الطلب في المشاريع التجارية

في المساحات التجارية أو الصناعية أو التجزئة، غالبًا ما تتجاوز رسوم الطلب الأقصى حتى تكلفة الطاقة المستهلكة. فحتى ذروة قصيرة مدتها ٣٠ دقيقة خلال الشهر الواحد تُحدِّد رسوم الطلب لدورة الفوترة بأكملها. ويمكن للعاكسات الهجينة المزودة بقدرات تقليص الذروة أن تعالج هذه المشكلة.

وتتكوَّن التركيبة التجارية النموذجية من:

مصفوفات الألواح الشمسية الكهروضوئية التي تُنتِج الطاقة خلال النهار

أنظمة تخزين طاقة البطاريات (BESS) لالتقاط الطاقة وتفريغها خلال فترات قصيرة من الطلب الأقصى

عاكس هجين قادر على إدارة القدرة ثنائية الاتجاه بين مصادر الطاقة الشمسية والبطارية والشبكة والحمولات الخاصة بالمنشأة

عادةً ما تُستخدم طاقة الشمس لتشغيل المنشأة، وتُشحن البطارية بالطاقة الشمسية الزائدة. ومع ذلك، إذا حدث ارتفاع مفاجئ في الطلب على الطاقة من المنشأة (مثل تشغيل وحدة تكييف الهواء أو تشغيل الآلات)، فإن العاكس الهجين سيفرغ البطارية فورًا للحفاظ على استهلاك ثابت من الشبكة الكهربائية. وعند انتهاء ذروة الطلب، يستخدم العاكس الهجين إما الطاقة الشمسية أو الطاقة الكهربائية من الشبكة بأسعار منخفضة لإعادة شحن البطارية للدورة التالية من الاستخدام.

أنظمة تخزين الطاقة الكهربائية الصناعية والتجارية الخاصة بشركة WTHD، والمدمجة مع عواكس الطاقة الشمسية وأنظمة مراقبة الطاقة التابعة لها، صُمّمت بشكل كامل لتوفير حلول جاهزة لتقليص الذروة. وقد سجّلت بعض المراكز التجارية ومرافق التصنيع الخفيف والمراكز الطبية التي تعتمد هذه الحلول انخفاضًا في رسوم الطلب يتراوح بين ٢٠٪ و٤٠٪.

دمج الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات والطاقة من الشبكة لتحقيق تحسين الأحمال

تُعَدّ خفض القمة الذروية مجرد تطبيقٍ واحدٍ من تطبيقات إدارة الأحمال الذكية باستخدام المحولات الهجينة، والتي تمتلك ثلاث مصادر للطاقة لإدارتها ضمن نظام متكامل بالكامل: الطاقة الشمسية (مجانية، لكنها غير مستقرة)، والبطارية (مُخزَّنة، لكن سعتها محدودة)، وطاقة الشبكة الكهربائية (موثوقة، لكنها باهظة الثمن أحيانًا في فترات الطلب المرتفع). وتتم عملية تحسين هذه الأنظمة عبر إطارات زمنية مختلفة:

المتابعة الفورية للحمل: يقوم المحول الهجين بضبط استهلاك الطاقة من الشبكة وفقًا للموارد المتاحة، مع تحقيق التوازن بين الطاقة الشمسية، وطاقة البطارية، واستهلاك المنشأة في الوقت الفعلي.

التحكم القائم على التنبؤ: يتنبأ النظام بأنماط الطقس وجداول استهلاك المنشأة لشحن البطارية مسبقًا قبل حدوث فترات الذروة المتوقعة أو فترات الغيوم المحتملة.

الاستعداد للتشغيل الاحتياطي: يوفّر المحول الهجين طاقة احتياطية تمامًا مثل وحدة التغذية غير المنقطعة (UPS)، حيث ينتقل تلقائيًّا وبسلاسة إلى مصدر طاقة البطارية والطاقة الشمسية عند انقطاع التيار الكهربائي من الشبكة خلال جزء من الثانية.

يعمل محول التيار المتناوب الهجين أيضًا ضمن العرض الشامل لشركة WTHD المكوَّن من أنظمة UPS (مصادر الطاقة غير المنقطعة)، ومصادر طاقة الاتصالات، والمحولات، ومستقرات الجهد، والوحدات المصغَّرة، ومكيفات الهواء الدقيقة، والتي يمكن إدارتها جميعًا بشكل ذكي كوحدة واحدة للمنشأة بأكملها. أما المشاريع التي تتطلب التشغيل المعزول (Islanded Operation) أو القدرة على التشغيل الأولي بعد انقطاع التيار الكهربائي الكامل (Black Start)، فقد تستخدم تشكيلات خارج الشبكة (Off-grid) أو هجينة من محولات الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS) الخاصة بشركة WTHD.

ملخص

تُحدث المحولات الكهربائية الهجينة ثورةً في طريقة استهلاك الشركات للطاقة. فبفضل قدرتها على تسطيح قمم الاستهلاك وإدارة الأحمال الذكية، يمكن لهذه الأجهزة خفض الرسوم المفروضة على الطلب العالي وتقليل الفاتورة الكهربائية الإجمالية، وفي الوقت نفسه الحد من الاعتماد على الطاقة المشتراة من الشبكة العامة باهظة الثمن خلال فترات الذروة في الاستهلاك. ويتيح دمج الطاقة الشمسية والطاقة المخزَّنة في البطاريات والطاقة المستمدة من الشبكة العامة تحت مُحوِّل هجين واحد تحقيق أقصى كفاءة ممكنة للأحمال في الوقت الفعلي، وباستنادٍ إلى التنبؤات، وضمان توفير طاقة احتياطية عند الحاجة. وبفضل مركزها المهني للبحث والتطوير، وعدد براءات الاختراع التقنية التي تحوزها، وشهادات الجودة والبيئة والسلامة مثل ISO9001 وISO14001 وISO45001، إضافةً إلى شهادات CE وFCC وTUV، فإن شركة شينتشين ويتو هونغدا الصناعية المحدودة قادرة على توريد المحولات الكهربائية الهجينة، والمحولات الشمسية، وأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS)، والمنتجات الكهربائية المكملة لأي تطبيق عالمي. اتصلوا اليوم بشركة WTHD لمعرفة المزيد عن كيفية خفض تقنية تسطيح قمم الاستهلاك لتكاليفكم الكهربائية.